合肥研究院在三維多孔金納米材料增強(qiáng)As(III)檢測(cè)電分析行為研究中取得進(jìn)展

　　近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所研究員劉錦淮和黃行九課題組在三維多孔的金納米材料增強(qiáng)As(III)檢測(cè)電化學(xué)行為方面的研究中取得新進(jìn)展。該工作對(duì)于揭示As(III)在三維多孔的納米材料上的電化學(xué)行為具有重要的科學(xué)意義，相關(guān)成果發(fā)表在Sensors and Actuators B: Chemical 雜志上(Sensors and Actuators B 234 (2016) 404–411)。

　　此前研究發(fā)現(xiàn)金納米材料對(duì)類重金屬污染物As(III)的檢測(cè)具有良好的催化性能，為了提高其對(duì)As(III)檢測(cè)的電化學(xué)性能，研究工作者在對(duì)金納米材料形貌的調(diào)控方面做了大量的工作，并且取得了一定的研究成果。然而，大部分不同形貌的金納米材料對(duì)As(III)的檢測(cè)在很大程度上仍需要依賴強(qiáng)酸性介質(zhì)，此外，對(duì)As(III)的檢測(cè)存在其他共存物質(zhì)的干擾問題。因此，如何實(shí)現(xiàn)在溫和條件下As(III)的有效檢測(cè)，并且提高其抗干擾性能仍需要作進(jìn)一步的探索。三維多孔的納米材料由于具有較大的比表面積及特殊的表面結(jié)構(gòu)而被廣泛應(yīng)用于電學(xué)、光學(xué)、催化等方面。通常情況下，由于利用簡單的化學(xué)腐蝕的方法所制備的三維多孔的金納米材料(np-Au)容易團(tuán)聚，均勻地修飾到電極表面有一定的困難。因此，如何獲得np-Au均勻修飾的電極仍需探究。

　　針對(duì)以上問題，該工作首先嘗試?yán)迷换瘜W(xué)腐蝕AuCu雙金屬納米顆粒的方法構(gòu)筑np-Au修飾的玻碳電極，然后，在溫和的條件下 (pH5.0的醋酸鹽緩沖溶液)，探索研究了np-Au修飾的電極檢測(cè)As(III)的電化學(xué)行為。研究結(jié)果表明，原位化學(xué)腐蝕AuCu雙金屬納米顆粒能夠成功獲得np-Au均勻修飾的電極，且該電極在溫和的介質(zhì)中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)As(III)的靈敏檢測(cè)，并且具有較強(qiáng)的抗干擾性能。相比金納米粒子修飾的玻碳電極，np-Au修飾的電極對(duì)As(III)的檢測(cè)表現(xiàn)出更優(yōu)異的電化學(xué)性能（高靈敏度及增強(qiáng)的抗干擾性），這主要?dú)w因于np-Au具有三維、多孔、相互交聯(lián)韌帶的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。np-Au的獨(dú)特結(jié)構(gòu)使其表面催化活性位點(diǎn)增多，并有利于As(III)與電子在電極界面的運(yùn)輸，從而實(shí)現(xiàn)As(III)的有效富集及靈敏檢測(cè)。

　　同時(shí)，該工作也證明了納米結(jié)構(gòu)材料的表面形貌與結(jié)構(gòu)對(duì)其性能具有至關(guān)重要的作用，為進(jìn)一步擴(kuò)展設(shè)計(jì)三維多孔的納米材料應(yīng)用于檢測(cè)其他有害物質(zhì)提供一個(gè)新的思路。

　　該研究工作得到了國家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。